Serat Digital Terprogram: Mencatat, Menyimpan, dan Menganalisis Data Dapat Ditekan
Para peneliti telah menciptakan serat dengan kemampuan digital yang mampu mencatat, menyimpan, menganalisis, dan menyimpulkan aktivitas setelah dirajut ke dalam kemeja. Kain digital mengungkap konteks pola tersembunyi dalam tubuh manusia yang dapat digunakan untuk pemantauan kinerja fisik, inferensi medis, dan deteksi dini penyakit.
Sampai sekarang, serat elektronik bersifat analog — membawa sinyal listrik kontinu — bukan digital, di mana bit informasi diskrit dapat dienkode dan diproses dalam 0 dan 1. Kain baru ini menyimpan dan memproses data secara digital, menambahkan dimensi konten informasi baru pada tekstil dan memungkinkan kain untuk diprogram.
Serat baru ini diciptakan dengan menempatkan ratusan chip digital mikroskala persegi silikon ke dalam preform yang kemudian digunakan untuk membuat serat polimer. Dengan mengontrol aliran polimer secara presisi, para peneliti mampu menciptakan serat dengan koneksi listrik kontinu antara chip sepanjang puluhan meter. Serat itu sendiri tipis dan fleksibel dan dapat dilewatkan melalui jarum, dirajut ke dalam kain, dan dicuci setidaknya 10 kali tanpa rusak.
Serat digital menawarkan cara untuk mengontrol elemen individual dalam serat, dari satu titik di ujung serat. Para peneliti merancang metode alamat digital yang memungkinkan mereka untuk “menyalakan” fungsionalitas satu elemen tanpa menyalakan semua elemen.
Serat digital juga dapat menyimpan banyak informasi dalam memori. Para peneliti mampu menulis, menyimpan, dan membaca informasi pada serat termasuk file film pendek warna penuh 767-kilobit dan file musik 0,48-megabyte. File dapat disimpan selama dua bulan tanpa daya.
Serat juga mengambil beberapa langkah maju ke dalam kecerdasan buatan dengan menyertakan, dalam memori serat, jaringan saraf buatan dengan 1.650 koneksi. Setelah dirajut di sekitar ketiak kemeja, para peneliti menggunakan serat untuk mengumpulkan 270 menit data suhu permukaan tubuh dari orang yang mengenakan kemeja dan menganalisis bagaimana data ini terkait dengan aktivitas fisik yang berbeda. Dilatih pada data ini, serat mampu menentukan dengan akurasi 96 persen aktivitas apa yang dilakukan oleh orang yang memakainya.
Menambahkan komponen AI ke serat lebih meningkatkan kemungkinannya. Kain dengan komponen digital dapat mengumpulkan informasi di seluruh tubuh seiring waktu, dan data yang kaya ini sempurna untuk algoritma pembelajaran mesin. Jenis kain ini dapat memberikan data open-source kuantitas dan kualitas untuk mengekstrak pola tubuh baru.
Dengan kekuatan analitis ini, serat pada suatu saat dapat mencatat dan memperingatkan orang secara real-time tentang perubahan kesehatan seperti penurunan pernapasan atau denyut jantung tidak teratur, atau menyampaikan data aktivasi otot atau detak jantung kepada atlet selama latihan. Serat dikontrol oleh perangkat eksternal kecil, jadi langkah selanjutnya akan merancang chip baru sebagai mikrokontroler yang dapat terhubung di dalam serat itu sendiri.
